その理由は次のとおりです。
* 水素結合: 水分子は、比較的強い分子間力である水素結合によって結合されています。
* 氷の構造: 氷の水素結合は、非常に構造化された開いた格子を作り出します。この構造は、水分子間の距離を最大化し、氷よりも密度が低くなります。
* 液体水の構造: 液体の水では、水素結合が絶えず破壊および改善されており、分子がより密接に詰め込まれています。これにより、液体の水が氷よりも密度が高くなります。
これが、氷が水に浮かぶ理由です。密度の低い氷は、それ自体の重量に等しい水量の水を置き換え、それを浮かせます。